Hva er konklusjonene fra katodestråleeksperimentet?

Hans eksperimenter ble alle utført med det som kalles katodestrålerør, for det første vil jeg prøve å forklare hva dette er og hvordan det fungerer.

Et katodestrålerør er et hult forseglet glassrør som er under vakuum (har hatt all luften sugd ut av den).

Innsiden i den ene enden er en elektrisk filament (som faktisk kalles katoden i dette eksperimentet) akkurat som den som er inne i en lyspære. I den andre enden er det fluorescerende skjerm som er akkurat som en gammeldags TV-skjerm.

Du sender en elektrisk strøm gjennom filamentet og det begynner å lyse. Samtidig kobler du filamentet og fluorescerende skjermen sammen med en elektrisk kilde.

Dette setter elektrisk felt mellom skjermen og filamentet - og hvis skjermen er positiv, vil elektroner fra filamentet strømme mot skjermen slik at den gløder.

(Det er vanskelig å forklare hvordan det er koblet opp uten å tegne et bilde! Tenk på det da filamentet er koblet til et batteri - det vil gløde som en lyspære, men ikke så sterkt. Deretter kobler du et ekstra batteri med (+) terminal koblet til skjermen og (-) terminalen koblet til filamentet. I virkeligheten må strømmen være veldig høy, men så ville du bruke strømforsyning konvertert til DC

På det tidspunktet startet Thomson sitt arbeid, lyset som ble observert på skjermen var mystisk og ingen visste hva det var. De visste at en slags stråle kom fra katoden (filament), og at det var en slags negativ ladning som også ble utløst fra katoden fordi en elektrisk strøm strømmet i kretsen mellom skjermen og katoden.

I Thomsons første eksperiment ønsket han å se om han kunne skille den negative belastningen ut av strålene. Han visste at elektriskt ladede objekter kan avbøyes av magneter (Michael Faraday oppdaget dette og er hans teori om elektromagnetisme).

Thomson satt opp sin katodestrålerør med, men plassert en magnet over strålens sti. Han fant at strålene var bøyd og den negative ladningen ble bøyd akkurat det samme.

I sitt andre forsøk ønsket han å se om strålene ville bøye seg i nærvær av et elektrisk felt, noe som du ville forvente for en ladet partikkel. Han fant at strålene faktisk bøyde seg, og i retningen forventet en negativ ladning. Dette er viktig som det viser at strålene ikke er det samme som en stråle av lys. Lyset er ikke bøyd av elektriske eller magnetiske felt.

I sitt tredje forsøk ønsket han å se om han kunne måle massen for å lade forholdet (masse dividert med beløp). For å gjøre dette målte han hvor langt strålen ble avbøyet av et magnetfelt. Han fant at masse for ladningsforhold var over tusen ganger lavere enn for en hydrogenion (H +), noe som tyder på at partiklene var svært lyse eller svært høyt ladede.

De er faktisk veldig lyse, og bærer like mye ladning som hydrogenion, men akkurat motsatt fordi de er negative.